CN220259297U - 一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，包括凸张：在平板上成型立体结构，根据材料的流动性将沙拉孔周边的材料拉扯到成型位置；将采用凸张工序拉扯进成型范围的材料，使材料的表面积减小；对材料进一步缩口和镦挤成型，达到最终成品的直径要求；在成型沙拉孔的底部采用反向冲头镦挤的方法，在沙拉孔底部下方镦挤产生倒角结构；对半成型沙拉孔进行冲压成孔，为翻孔做准备；通过减薄工艺对半成型沙拉孔进行翻孔并实现对侧壁料厚的压缩。本实用新型利用冲压材料的流动性，在平面结构表面冲压成型，加工出尺寸精度、导向精度、表面光洁度均满足使用要求的立体锥面导向结构。

Description

一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，尤其是涉及快速装配导向结构、缓冲材料填充空间技术领域，具体为一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具。

背景技术

在汽车制造行业等机械结构中，经常需要用到快速装配导向结构或者缓冲材料填充空间，为此在结构设计过程中，通常会在装配结构之间增加锥形导向结构方便过程装配的快速实施，在钣金的装配结构中也需要这类结构。

以往此类结构一般采用单独锥形导向件焊接产生导向结构或者通过增加定位销和定位孔进行定位，两种解决方案工艺更加复杂、生产成本高、结构空间和重量更大不复合轻量化的要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，用于解决现有技术的难点。

实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的工艺，包括以下步骤：

步骤S1：凸张：

在平板上成型立体结构，根据材料的流动性将沙拉孔周边的材料拉扯到成型位置；

步骤S2：缩口成型：

将采用步骤S1凸张工序拉扯进成型范围的材料，通过相对于步骤S1凸张工序直径减小的冲头和凹模，在其作用下使材料的表面积减小，但体积不变，增加成型部分的厚度；

步骤S3：缩口和镦挤成型：

对经过步骤S2的材料进一步缩口成型，达到最终成品的直径要求；

步骤S4：倒角：

在采用步骤S3形成的半成型沙拉孔的底部采用反向冲头镦挤的方法，在沙拉孔底部下方镦挤产生一个两侧斜面，中间平面的结构；

步骤S5：预冲孔：

对经过步骤S4的半成型沙拉孔进行冲压成孔，去除内侧材料，为翻孔做准备；

步骤S6：减薄翻孔：

通过减薄工艺对经过步骤S5的半成型沙拉孔进行翻孔并实现对侧壁料厚的压缩。

根据优选方案，步骤S1中材料凸张成型的直径需大于最终成型特征的直径。

一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，包括上模组件和设置在上模组件下方的下模组件；

所述上模组件和下模组件之间沿着材料移动方向依次设置有对应凸张、缩口成型、缩口和镦挤成型、倒角、预冲孔和减薄翻孔的第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板；

所述第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板同时随着上模组件的作用下与下模组件相对运动。

根据优选方案，上模组件包括从上至下依次设置的上垫板1和上模座2、上垫板1通过螺钉与上模座2连接。

根据优选方案，下模组件包括从上至下依次设置的凹模板3、下垫板4、下模座5、模脚6、下座板7。

根据优选方案，第一组模板包括安装在上模组件下方的一号垫板101、一号上固定板102、一号卸料板垫板103和一号卸料板104；

所述一号上固定板102上安装有沿着材料移动方向设置的导正钉预冲孔冲头105和第一步冲头106：

还包括安装在下模组件上方的对应导正钉预冲孔冲头105和第一步冲头106的第一步凹模107并与一号卸料板104滑配安装。

根据优选方案，一号卸料板104和一号卸料板垫板103用螺钉连接成一个组件并通过卸料螺钉组件13挂在一号上固定板102上。

根据优选方案，在一号上固定板102上的导柱13向下延伸并通过安装在一号卸料板104上的导套实现卸料组件的上下精密滑动，对应的在下模组件的凹模板3上设置有导套14。

根据优选方案，第二组模板、第三组模板、第四组模板均分别包括安装在上模组件下方的增高块201、二号垫板202和二号上固定板203；

每个所述二号上固定板203上对应成型需求安装有对应的第二步冲头204、第三步冲头301和第四步反向倒角冲头401，所述第二步冲头204、第三步冲头301和第四步反向倒角冲头401位于冲头底部开始缩径的位置设置有成型端面205，所述成型端面205的外径大于沙拉孔的顶部外径；

成型过程中，成型端面205将材料向下成型推挤到凹模型腔内；

还包括安装在下模组件上方的对应第二步冲头204、第三步冲头301和第四步反向倒角冲头401的第二步凹模206、第三步凹模302和第四步凹模402；

所述第四步凹模402位于第四步反向倒角冲头401的正下方设置有一号废料孔403；

所述下模组件的下模座5位于第四组模板的下方安装有弹簧组件404。

根据优选方案，第五组模板包括安装在上模组件下方的三号垫板501、三号上固定板502、二号卸料板垫板503和二号卸料板504；

所述三号上固定板502上安装有沿着材料移动方向设置的第五步冲孔冲头505和第六步变薄翻孔冲头506；

还包括安装在下模组件上方的对应第五步冲孔冲头505和第六步变薄翻孔冲头506的第五步凹模507和第六步凹模508；

所述第五步凹模507位于第五步冲孔冲头505的正下方设置有二号废料孔509。

根据优选方案，位于第六步变薄翻孔冲头506的正下方，在下模座5内安装有浮升顶杆组件。

根据优选方案，第一组模板和第五组模板内还设置有弹簧8和氮气弹簧9；

所述弹簧8和氮气弹簧9均通过螺钉连接安装在上模组件内，作用在下方的卸料组件上。

根据优选方案，第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板内位于出料端的方向上均在底部安装有导正钉10和顶料组件11。

根据优选方案，下模组件对应所述第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板在下模座5内均安装有浮升导料组件12。

本实用新型利用冲压材料的流动性，灵活利用多种常见的冲压工艺，在平面结构表面冲压成型，加工出尺寸精度、导向精度、表面光洁度均满足使用要求的立体锥面导向结构，该工艺模具结构稳定，量产稳定性好，非常适合大规模批量生产。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

图1显示为本实用新型的结构示意图，也是第一步的结构示意图；

图2显示为本实用新型中关于第一组模板的结构放大示意图；

图3显示为本实用新型中关于第二组模板、第三组模板、第四组模板的结构放大示意图；

图4显示为本实用新型中关于第五组模板的结构放大示意图；

图5显示为本实用新型中关于冲头成型端面的结构放大示意图；

图6显示为本实施例第二步的结构示意图；

图7显示为本实施例第三步的结构示意图；

图8显示为本实施例第四步的结构示意图；

图9显示为本实施例第五步的结构示意图；

图10显示为本实施例第六步的结构示意图；

图11显示为本实施例第七步的结构示意图；

标号说明

101、一号垫板，102、一号上固定板，103、一号卸料板垫板，104、一号卸料板，105、导正钉预冲孔冲头，106、第一步冲头，107、第一步凹模；

201、增高块，202、二号垫板，203、二号上固定板，204、第二步冲头，205、成型端面，206、第二步凹模；

301、第三步冲头，302、第三步凹模；

401、第四步反向倒角冲头，402、第四步凹模，403、一号废料孔，404、弹簧组件；

501、三号垫板，502、三号上固定板，503、二号卸料板垫板，504、二号卸料板，505、第五步冲孔冲头，506、第六步变薄翻孔冲头，507、第五步凹模，508、第六步凹模，509、二号废料孔；

1、上垫板，2、上模座，3、凹模板，4、下垫板，5、下模座，6、模脚，7、下座板，8、弹簧，9、氮气弹簧，10、导正钉，11、顶料组件，12、浮升导料组件，13、导柱，14、导套，15、卸料螺钉组件。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

与附图所展示的实施例相比，本实用新型保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型提出一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，用于汽车制造行业等机械结构中，本实用新型对沙拉孔的类型不做限制，但该利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具及其工艺特别适用于经常需要用到快速装配导向结构或者缓冲材料填充空间中。

总体上，本实用新型所提出的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具主要包括上模组件、下模组件、第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板。其中，可以参见图1，其示出了上模组件、下模组件、第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板的布置关系。

为了实现在快速装配导向结构或者缓冲材料填充空间的目的，解决背景技术中针对在结构设计过程中通常会在装配结构之间增加锥形导向结构方便过程装配的快速实施的问题，为此，本实施例提供的技术方案中，如图1所示，提供了利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，具体的包括上模组件和设置在上模组件下方的下模组件，在上模组件和下模组件之间沿着材料移动方向依次设置有第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板，用于针对实现凸张、缩口成型、缩口和镦挤成型、倒角、预冲孔和减薄翻孔的工序，在使用时，第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板同时随着上模组件的作用下与下模组件相对运动，利用冲压材料的流动性灵活利用多种常见的冲压工艺在平面结构表面冲压成型加工出尺寸精度、导向精度、表面光洁度均满足使用要求的立体锥面导向结构，此工艺模具结构稳定量产稳定性好非常适合大规模批量生产。

在整体结构上，如图1所示，上模组件包括从上至下依次设置的上垫板1和上模座2、上垫板1通过螺钉与上模座2连接，下模组件包括从上至下依次设置的凹模板3、下垫板4、下模座5、模脚6、下座板7，下模组件之间使用销钉和螺钉相互连接保证安装精度。

关于用于实现凸张的第一组模板结构，如图2所示，第一组模板在上模组件下方的依次设置有一号垫板101、一号上固定板102、一号卸料板垫板103和一号卸料板104，一号卸料板104和一号卸料板垫板103用螺钉连接成一个组件并通过卸料螺钉组件13挂在一号上固定板102上，在一号上固定板102上安装有沿着材料移动方向设置的导正钉预冲孔冲头105和第一步冲头106，在下模组件上方的对应导正钉预冲孔冲头105和第一步冲头106的第一步凹模107并与一号卸料板104滑配安装，第一步凹模107用螺钉安装在下垫板4上，利用导正钉预冲孔冲头105结构，通过预冲孔和后方设置的导正钉10可保证各工序间的定位，保证尺寸精度保护模具生产安全。

为了实现上下模具的精准导向，一号上固定板102上的导柱13向下延伸并通过安装在一号卸料板104上的导套实现卸料组件的上下精密滑动，对应的在下模组件的凹模板3上设置有导套14。

如图4所示，为同样带有卸料板组件的第五组模板，其作用是完成预冲孔和减薄翻孔的工序，两者位于同一组模板上，在上模组件下方的三号垫板501、三号上固定板502、二号卸料板垫板503和二号卸料板504，三号上固定板502上安装有沿着材料移动方向设置的第五步冲孔冲头505和第六步变薄翻孔冲头506，对应的在下模组件上方的对应第五步冲孔冲头505和第六步变薄翻孔冲头506的第五步凹模507和第六步凹模508，第五步冲孔冲头505产生的废料则从第五步凹模507位于第五步冲孔冲头505的正下方设置有二号废料孔509中排出。

由于第一组模板和第五组模板均带有卸料组件，因此第一组模板和第五组模板内还设置有弹簧8和氮气弹簧9；簧8和氮气弹簧9均通过螺钉连接安装在上模组件内，作用在下方的卸料组件上。

如图4所示，缩口成型、缩口和镦挤成型和倒角工序相邻设置，均分别包括安装在上模组件下方的增高块201、二号垫板202和二号上固定板203，每个二号上固定板203上对应成型需求安装有对应的第二步冲头204、第三步冲头301和第四步反向倒角冲头401，而对应的在下模组件上方的对应第二步冲头204、第三步冲头301和第四步反向倒角冲头401的第二步凹模206、第三步凹模302和第四步凹模402，其中第四步反向倒角冲头401形成的废料则从第四步凹模402位于第四步反向倒角冲头401的正下方设置有一号废料孔403排出；此外，对应废料的排出，用于避免料带的卡设，既起到成型又起到顶出的作用，可防止成型过程中材料流动卡滞在凹模型腔内，因此下模座5位于第四组模板的下方安装有弹簧组件404。

需要具体说明的是，第二步冲头204、第三步冲头301和第四步反向倒角冲头401位于冲头底部开始缩径的位置设置有成型端面205，成型端面205的外径大于沙拉孔的顶部外径，用于在成型过程将材料向下成型推挤到凹模型腔内使成型部分的料厚达到工艺要求。

在此基础上，对于整体结构来说，考虑到用于提升料带从而方便料带在工序转换时的传送过程，在位于第六步变薄翻孔冲头506的正下方，以及在下模组件对应所述第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板在下模座5内均安装有浮升顶杆组件12；

同样的，第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板内位于出料端的方向上均在底部安装有导正钉10和顶料组件11，导正钉10用于各工序间的送料导正，导正钉10边上设置的顶料组件11目的在于避免材料与导正钉之间卡滞无法正常脱离。

如前文所述，在本实施例中，还提供了利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的工艺，以下步骤：

步骤S1：凸张：

在平板上成型立体结构，成型后的表面积增加会导致成型部分的材料减薄，即在体积不变的前提下，如没有周边材料的补充，表面积的增加必然会导致成型部分厚度减薄，当厚度减薄量超过材料极限时，成型部分就会开裂，无法成型，所以此工步目的在于根据材料的流动性将沙拉孔周边的材料拉扯到成型位置；

进一步的，为了尽量增加拉扯进入最终成型区域内的材料，凸张成型的直径需大于最终成型特征的直径；

步骤S2：缩口成型：

将采用步骤S1凸张工序拉扯进成型范围的材料，通过相对于步骤S1凸张工序直径减小的冲头和凹模，在其作用下使材料的表面积减小，利用体积不变的原理增加成型部分的厚度，减少后续成型过程开裂的风险；

步骤S3：缩口和镦挤成型：

对经过步骤S2的材料进一步缩口成型，达到最终成品的直径要求，镦挤成型目的在于，通过镦挤压缩色拉锥形孔侧壁材料，使侧壁材料厚度压缩成型，从而提高锥形孔侧壁的尺寸精度和表面光洁度；

步骤S4：倒角：

在采用步骤S3形成的半成型沙拉孔的底部采用反向冲头镦挤的方法，在沙拉孔底部下方镦挤产生一个两侧斜面，中间平面的结构；目的在于将底部材料镦挤到两侧，使两侧材料增厚的同时在底部形成一个倒角结构，为后续反馈做准备，增加倒角后可降低翻孔开裂风险且在翻孔后的孔端面形成一个外侧倒角使特征形状更加美观并能够避免尖锐边缘减少装配工伤风险；

步骤S5：预冲孔：

对经过步骤S4的半成型沙拉孔进行冲压成孔，去除内侧材料，为翻孔做准备；

步骤S6：减薄翻孔：

通过减薄工艺对经过步骤S5的半成型沙拉孔进行翻孔并实现对侧壁料厚的压缩，通过材料的成型硬化，提高螺钉底孔的强度和光洁度。

关于模具的成型步骤包括：

第一步：如图1，原始状态；

第二步：如图6，模具下行：

卸料板接触材料；

第三步：如图7，模具下行：

卸料板压制材料压缩浮升导料销弹簧材料下表面与下模板接触；

第四步：如图8，模具下行：

卸料板压制材料，压缩卸料螺钉弹簧和氮气弹簧，各功能部件下行完成成型和冲裁；

第五步：如图9，模具上行：

卸料螺钉弹簧和氮气弹簧复位，卸料板不再压制材料；

第六步：如图10，模具上行：

卸料螺钉弹簧和氮气弹簧复位，材料随着浮升导料销上行，第2、3、4组模板材料在推料结构作用下脱离导正钉；

第七步：如图11，模具上行：

第1和5组模板材料在推料结构作用下脱离导正钉，模具继续上行到原始位置。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，包括上模组件和设置在上模组件下方的下模组件；

所述上模组件和下模组件之间沿着材料移动方向依次设置有对应凸张、缩口成型、缩口和镦挤成型、倒角、预冲孔和减薄翻孔的第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板；

所述第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板同时随着上模组件的作用下与下模组件相对运动。

2.根据权利要求1所述的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，所述第一组模板包括安装在上模组件下方的一号垫板(101)、一号上固定板(102)、一号卸料板垫板(103)和一号卸料板(104)；

所述一号上固定板(102)上安装有沿着材料移动方向设置的导正钉预冲孔冲头(105)和第一步冲头(106)：

还包括安装在下模组件上方的对应导正钉预冲孔冲头(105)和第一步冲头(106)的第一步凹模(107)。

3.根据权利要求2所述的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，所述第二组模板、第三组模板、第四组模板均分别包括安装在上模组件下方的增高块(201)、二号垫板(202)和二号上固定板(203)；

每个所述二号上固定板(203)上对应成型需求安装有对应的第二步冲头(204)、第三步冲头(301)和第四步反向倒角冲头(401)，所述第二步冲头(204)、第三步冲头(301)和第四步反向倒角冲头(401)位于冲头底部开始缩径的位置设置有成型端面(205)，所述成型端面(205)的外径大于沙拉孔的顶部外径；

成型过程中，成型端面(205)将材料向下成型推挤到凹模型腔内；

还包括安装在下模组件上方的对应第二步冲头(204)、第三步冲头(301)和第四步反向倒角冲头(401)的第二步凹模(206)、第三步凹模(302)和第四步凹模(402)；

所述第四步凹模(402)位于第四步反向倒角冲头(401)的正下方设置有一号废料孔(403)；

所述下模组件的下模座(5)位于第四组模板的下方安装有弹簧组件(404)。

4.根据权利要求3所述的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，所述第五组模板包括安装在上模组件下方的三号垫板(501)、三号上固定板(502)、二号卸料板垫板(503)和二号卸料板(504)；

所述三号上固定板(502)上安装有沿着材料移动方向设置的第五步冲孔冲头(505)和第六步变薄翻孔冲头(506)；

还包括安装在下模组件上方的对应第五步冲孔冲头(505)和第六步变薄翻孔冲头(506)的第五步凹模(507)和第六步凹模(508)；

所述第五步凹模(507)位于第五步冲孔冲头(505)的正下方设置有二号废料孔(509)。

5.根据权利要求4所述的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，所述第一组模板和第五组模板内还设置有弹簧(8)和氮气弹簧(9)；

所述弹簧(8)和氮气弹簧(9)均通过螺钉连接安装在上模组件内，作用在下方的卸料组件上。

6.根据权利要求5所述的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，所述第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板内位于出料端的方向上均在底部安装有导正钉(10)和顶料组件(11)。

7.根据权利要求6所述的利用材料流动性成型加工带有沙拉孔导向孔的模具，其特征在于，所述下模组件对应所述第一组模板、第二组模板、第三组模板、第四组模板、第五组模板在下模座(5)内均安装有浮升导料组件(12)。